Wyższe harmoniczne to składowe prądu i napięcia o częstotliwościach będących wielokrotnością składowej podstawowej. Ich obecność powoduje, że przebiegi są odkształcone, a w urządzeniach mogą pojawiać się dodatkowe straty, nagrzewanie oraz zakłócenia pracy.
Odpowiedź "Piece grzewcze." jest uzasadniona tym, że typowy odbiornik grzewczy (zwłaszcza grzałki oporowe) ma charakter w dużej mierze rezystancyjny. Dla obciążenia rezystancyjnego energia elektryczna i tak jest wprost zamieniana na ciepło, więc wyższe harmoniczne zwykle nie powodują tak dotkliwych efektów funkcjonalnych jak w maszynach elektrycznych. W praktyce mogą zmieniać rozkład mocy i nieco zwiększać straty, ale sam proces grzania jest relatywnie "odporny" na kształt przebiegu.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są gorsze?
- "Transformatory." Transformatory są wrażliwe na harmoniczne, bo rosną straty w rdzeniu i uzwojeniach, pojawia się dodatkowe nagrzewanie oraz możliwość pracy poza warunkami znamionowymi. Harmoniczne prądu zwiększają efekty cieplne, a harmoniczne napięcia wpływają na straty w rdzeniu.
- "Silniki indukcyjne." Harmoniczne mogą powodować pulsacje momentu, drgania, hałas i dodatkowe nagrzewanie (prądy wirowe, straty w żelazie). Skutkiem bywa spadek sprawności i skrócenie żywotności izolacji.
- "Lampy wyładowcze." Układy z lampami wyładowczymi pracują z osprzętem (stateczniki, zapłonniki, układy stabilizacji). Odkształcenia napięcia i prądu mogą pogarszać warunki zapłonu i stabilności łuku, a także zwiększać zakłócenia oraz straty w elementach pomocniczych.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy pytanie dotyczy wrażliwości na harmoniczne, zwykle najmniej problemów mają obciążenia możliwie proste (rezystancyjne), a najwięcej – urządzenia z magnetowodami i wirującym polem (transformatory, silniki) oraz układy zależne od parametrów zapłonu/stabilizacji (wyładowcze).
